因果是什么?

如题所述

先从我本科的毕业论文谈起吧。在大四最后一个学期的讨论班上,我们的主题是统计与因果关系、以及图模型学习。一般来说,用传统方法只能得到两个变量之间的相关性,而无法得到因果关系。图模型,则是一种利用统计数据来得到因果关系的前沿方法。可能这几句太理论了,举个经典的例子来说明吧。
吸烟会导致肺癌——这在绝大多数人的脑海里,可能是一个真理,但是实际上,很多统计学家一直不承认这个结论。这在医学界与统计学界之间展开了长达半个世纪的争论,至今似乎也没分出个高下。
统计学家的理由很简单。吸烟和肺癌确实强相关,但是这本身并不足以说明吸烟就会“导致”肺癌,因为用传统的统计方法,无法推断出强相关的两组数据究竟是谁导致了谁。统计学家提出一个简单的模型,假设有一种基因,它同时“导致”了吸烟和肺癌,也就是说,有这种基因的人,很容易染上烟瘾,同时又很容易罹患肺癌,那么就造成这两类人群的高度重合性,也就造成了吸烟与肺癌的高度相关,而其实吸烟本身和肺癌并没有因果关系。
我们观察、分析、解释,是为了预测和控制。但如果存在这种基因,那么即便不让有这种基因的人吸烟、或者要求他戒烟,那么他还是容易罹患肺癌;而对于没有这种基因的人,即便吸再多的烟,也不太容易罹患肺癌。如果这种结论成立,很多人的生活方式就会改变了。实验和临床数据,并没有明显的站在医生一边,甚至有一些大规模的临床数据显示,戒烟组罹患肺癌的机会甚至大于不戒烟组。
当然,你很可能会提出,解剖学将告诉你吸烟的人实际发生了什么,肺都黑了,还说不是烟闹的?但实际上肺黑了是癌变的“现象”,吸烟的人,肺部出现这种病理现象,并不能否认这种基因的存在。因为也有可能是,基因导致肺部病变、与基因导致的吸烟行为同步发展,从而展示出这种一致性。还存在一种可能,是基因导致了吸烟行为,而基因本身与吸烟行为共同导致了肺癌。
我知道也许你还有很多话要说,甚至对我的说法非常愤怒,吸烟怎么可能不导致肺癌呢?简直是胡说八道!先等一等,让我说两点。第一,我在前面《逻辑是什么》里已经谈过,我们的结论——第一反应来自于情绪和信念,然后逻辑开始服务于信念,所以要冷静,而不要被你的惯性思维和情绪绑架。第二,下面我举一个更简单的例子来说明相关与因果的关系。
据说——很可能是个笑话——某位沙皇在位时,全国都在闹瘟疫,死了很多人,而当他听到有人向他汇报,那些死人最多的省份,正是那些医生人数最多的省份时,他立刻下令处死全国所有的医生!沙皇从医生人数与死亡人数的正相关性,简单粗暴的推断出医生导致死亡,很荒谬不是吗?这里面至少存在三种最简单的可能性。
首先,沙皇推断的情况理论上确实存在,庸医杀人,医生越多越坏事,但是下面两种可能也许更符合常理。
第三种情况也比第一种更合理,那就是因为地理和传播原因,有些省份瘟疫灾情严重,发病人数多、死亡人数也多,有些省份灾情较轻,发病人数少、死亡人数也少;而灾情吸引了大批的医生去参与救援。如果是这种情况,那么就是死亡多反过来导致医生人数多。
也就是说,两个变量A和B(医生人数与死亡人数、或者吸烟与肺癌等等)表现出相关性,可能是A导致B,也可能是B导致A,或者一个因素C(人口、基因)同时导致了A和B。我们如果武断地说吸烟导致肺癌,那么就和沙皇的思维方式一样了。还存在一种可能性,A和B同时导致了C,从而显示出正相关,这个例子更简单,假设A是一年级一班所有同学的年龄集合,B是一年级二班所有同学的年龄集合;这两组数据显然非常的正相关,但是你说谁是谁的因、谁是谁的果?都不是,正因为他们都6岁左右,因此才读了一年级。最后一种可能性,那就是其实两组数据完全不相干(只要不是在事物普遍联系的背景下讨论),而他们显示出相关性,完全是出于巧合。
现在回过头来看看,因果不是那么简单了吧?而上面说的最后一种情况,把完全不相干的事情强加上因果关系,也是我们在实际生活中经常做的。《魔鬼经济学》这本书中就举了一个很有趣的例子。
八十年代的纽约,简直是人间地狱,青少年犯罪泛滥,政府动用了各种手段都无法解决问题。而到了九十年代,青少年犯罪仿佛一夜之间就消失了,有人认为是巡警、枪支管制制度的功劳,有人认为是教育的效果,有人认为是经济增长起的作用,一些政府官员还因此官路亨通起来。但《魔鬼经济学》的作者发现,决定这一重大转折的,实际上是二十年前的一次判决!在这次判决中,联邦法院宣布堕胎合法,因此许多未来的罪犯——单亲家庭、吸毒者、罪犯的孩子们,根本就没有降生!当然,作者以及我本人都并不认为出身决定一切,但是统计数据说明,这些家庭背景的孩子,成为罪犯的机率更大。这个例子只是为了说明,那些在很多年里都被人理所当然地认为有效的制度、举措,其实都与犯罪率下降的结果无关。
那么我们究竟为什么如此喜欢搞错因果关系呢?首先因为在诸多学科中,都没有数学和物理学里面那么严格、确定的因果,而更多地是统计学上的概念。我们也更宽容的允许互为因果、良性循环、恶性循环等等情况;同时,考虑不同的客体、放到不同的时间层面,也会得到不同的结论(我在《揭开企业社会责任的骗局》这篇文章中部分的涉及到了这个问题)。其次,我在《逻辑是什么》里面谈到的,结论来自于信念,逻辑为信念服务。当结论确定的时候,我们的信念告诉我们,一定是吸烟导致肺癌,那么得出的因果关系,也一定是这样了。此外还是上篇文章已经说过的,屁股决定脑袋,人都是趋利、避害的,得到这样或那样的因果关系,是为了证明自己的正确。那些纽约市的官员不就因此而升官了吗?
但是,我在这篇文章里真正想重点地谈的,是另外一个层面的原因。那就是,强加因果来自于人类的本能。——因为人类非常容易在大脑里给事情建立联系以及因果关系,而不管这些事物之间实际上到底有没有、在何种程度上有联系。这很可能和我们大脑神经网络的运作机制有关,也在人类不断理解、探索世界的每一个时代里留下了深深的烙印。
我喜欢看新浪的体育新闻,常见到类似于“姚明两双、火箭取胜”,“卡卡缺阵、米兰出局”等的标题。“姚明两双”陈述了一个事实,“火箭取胜”则是另一个事实,这两件事情存在一定的“联系”,但是却不存在“确定的因果关系”,因为我们知道,很多姚明拿到两双的场次,火箭队也输球了。这两件事可能连正相关性都不大,因为姚明状态稳定的时候,也许总是可以拿到两双,而火箭队是否能赢球,也许更多会取决于全队的配合。
但是当我们看到这两句话,很多人的头脑里,都会把它“翻译”成因为姚明拿到两双,所以火箭取胜,或者是姚明在场上发挥了决定性的作用。当我们打开网页,发现实际上姚明在前三节就拿到两双,却受伤下场,最后凭借阿泰的关键一投才以一分险胜的话,我们就会发现实际上我们的“翻译”是靠不住的。
最夸张的一次,好像是某位国脚的职业生涯回顾,某年加盟某支英冠球队,第二年该队就升为英超,这句话连起来读,我的第一反应是,那个赛季他一定发挥得不错,可是下面一段话让我大跌眼镜——该球员在整个赛季一直因伤病和状态原因被钉死在板凳席上。我想很多人都会有同感——或者更多的人甚至没有意识到这一点呢。
从心理机制层面,这种不自觉的“翻译”来自于我们的神经系统运作方式——因为不够专业,我只能大概谈一谈。我们的日常经验会在若干神经元之间建立联系,类似重复的经验则会强化这种联系,让我们形成惯性思维,一旦遇到类似的事情,电流就会流过相关的神经元,从而在我们的头脑中反应出一整套思维模式来,很多时候这些思维模式就是一些似是而非的因果关系。
从认识世界的角度讲,这种喜欢给事物强加因果的特性,这种强行“翻译”的思维方式,实际上是一种抽象的能力。在人类漫长的进化岁月中,这种能力在相当大程度上是一个有利因素,因为自然界总是存在一些互相关联的自然现象——虽然并不总是严格意义的因果,而掌握这些规律确实可以帮助人们更好的适应自然。因此,这是自然选择的结果,并通过文化以及教育代代相传,从而使得我们很多人认定——从现在看是过于天真的——事物的发生总是有原因的。
那些喜欢在不同事物之间快速建立联系的孩子们,会被大人们认为是更聪明的。不是吗?一个被要求闭上眼睛,睁开后就发现礼物的孩子,下次再见到这位客人时,很可能会主动的闭上眼睛。我们见到这样的事情后,不是都会夸他吗?大人又何尝不是如此呢,很多人无端地把汶川大地震与三峡水库的修建联系起来,就是因为时间上的先后顺序。我的两个领导先后离职后,就有人开玩笑,说我克领导。仅仅是一先一后、仅仅是两个样本,人们就要去强行总结规律,这种不顾一切去寻找因果的本能真是表现的无以复加!
如果说这仅仅是一个玩笑的话,但是在我们的祖先固执的相信用树叶蘸水往地上洒可以求雨、集体纵欲可以促进大地丰产(这两项为模拟巫术)、把敌人的毛发绑在布偶上灼烧可以伤害敌人(此为交感巫术)的时代,人类就普遍存在这样的信念了。当人们发现这样的方式并不总是能奏效时,又幻想出一些喜怒无常的上帝或者神仙——这时候巫术逐渐转化为宗教——而着力于讨好他们,并把求雨后效果的不确定性归功于神的心情。由于宗教承认了不确定性,人类也因此获得了进步。而当科技取代宗教逐渐成为主流的时候,它带给我们越来越多地确定性,越来越多的“真理”,我们就快要把不确定性和怀疑精神丢到一边了。
但是我们要知道,已知的事物永远是有限的,而未知的事物永远是无限的,我们通过有限的世界得到的因果关系,是否可以运用到无限的未知世界去,就是很成问题的。哈耶克曾说,与其说抽象是人类的一种独有的能力,不如说是世界太过于复杂,因此人类不得不去抽象,才能把无限复杂的现实问题转化为可以解决的事情。因为抽象就有假设、有定义、有省略、甚至有歪曲。求雨仪式与万有引力定律都是理解世界的方式,但是我们说巫术是“错”的,而牛顿力学是“对”的。可我们研究自由落体的时候,不也忽略了体积、浮力、以及空气阻力吗?更何况把视野拓展到光速时,牛顿力学也就是“错”的了,只能用相对论了。其实我相信在某种情况下,相对论也有可能是“错”的,是解释不了问题的。而盲目的相信牛顿力学,以及一切我们认为“放之四海而皆准”的道理,在有些新情况下,在背离了我们初始的假设的情况下,就可能与相信巫术的因果关系,是一样的愚蠢。
说到底,这世界上不存在绝对客观的因果,它和逻辑一样,也是我们主观的产物——正所谓道可道,非常道。认识程度不同,造成我们每个人、每个时代所发现并承认的因果关系不同——但求雨的机制与牛顿力学确实存在于同一维度,即我们的主观认识层面。我前面说过,我们去观察、分析、提出解释、推断因果,是为了去预测、去控制,去更好的适应和改变世界。主流的或者是流行的观点,可能在一定层面能够解释一定的现象,但也可能仅仅是流行罢了——就像纽约犯罪率下降的例子。怀疑权威的精神、独立思考能力、以及切忌随意给事物强加因果的态度,是这个时代,人类最可宝贵的品质之一。这就是我所理解的因果。
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